FI83940B

FI83940B - Spin-svetsningsapparat.

Info

Publication number: FI83940B
Application number: FI862175A
Authority: FI
Inventors: Kenneth Robert Clark; Keith Edward Nuttall
Original assignee: Cmb Foodcan Plc
Priority date: 1985-05-24
Filing date: 1986-05-23
Publication date: 1991-06-14
Also published as: CA1261581A; ZA863621B; EP0204448A2; AR241876A1; FI862176A0; FI83941B; JPS61283477A; FI83942B; AU584702B2; FI862177A; AU581760B2; GB8513240D0; DE3667631D1; US4743331A; BR8602330A; CA1261582A; AU582852B2; ZW10686A1; MY101221A; FI83940C

Description

1 83940

Spin-hitsauslaite

Keksintö liittyy laitteeseen spin-hitsausta varten, joka on tunnettu tekniikka muoviosien, jotka on yhdistetty 5 vastakkaisista renkaan muotoisista pinnoista, hitsaamisek-si yhteen, jossa laitteessa toista osista pyöritetään suurella nopeudella toisen suhteen, jotta aiheutetaan sulaminen ja sitä seuraava muovimateriaalin yhdistyminen vastakkaisten pintojen liityntäpinnalla.

10 Tunnetuissa spin-hitsausmenetelmissä on energia hitsausta varten yleensä tuotettu pyörivällä kiinnitysis-tukalla. Ensimmäisessä tunnetussa menetelmätyypissä ovat esiasennetut artikkelit, jotka tullaan spin-hitsaamaan, asennettu kiinnitysistukkaan, joka on tuotu tartuntaan 15 pyörivän käyttömoottorin kanssa ja irti tartunnasta ja artikkeleita pyöritetään tällä tavoin aikajakson, joka on riittävä luomaan hitsaussauman. Toisessa tunnetussa menetelmässä yhtä hitsattavan artikkelin osista pyöritetään suurella nopeudella kiinnitysistukassa ja tuodaan tämän 20 jälkeen kosketuksiin toisen osan kanssa. Voimansyöttö kiinnitysistukalle lopetetaan ja kaksi osaa on hitsattu yhteen kun kiinnitysistukan pyörimisenergia on kulutettu kitkalämpönä osien liityntäpinnalla. Molemmissa aikaisemmissa menetelmissä on hitsausprosessin kestoajan ja kitka-25 lämmön määrän, joka synnytetään hitsauksessa, tarkka säätö vaikea saavuttaa.

Keksinnön mukaisesti on tuotettu spin-hitsauslaite kestomuoviosien vastakkaisten pintojen hitsaamiseksi yhteen, osien ollessa asennettu yhteen ennen hitsausta, 30 laitteen käsittäessä spin-hitsauspään yhden osista pyörittämiseksi toisen suhteen ja servomoottorin spin-hitsauspään käyttämiseksi, jolle laitteelle on tunnusomaista, että servomoottori on alhaisen hitausmomentin omaava tasa-virtaservomoottori ja että servomoottorin käyttöä halli-35 taan ohjelmoitavalla logiikkaohjaimella, joka on ohjel- 2 83940 moitu tuottamaan alussa pieninopeuksinen pyöritys voimansiirron oikean kiinnittymisen osiin varmistamiseksi, nopea kiihdytys hitsausprosessinopeudella, prosessinopeuden ylläpitäminen vaaditun jakson ajan ja lopuksi nopea hidasta-5 minen ja moottorin pysäytys.

Keksinnön mukaisen laitteen ja menetelmän suoritusmuoto tullaan nyt selostamaan viitaten oheisiin piirroksiin, joissa

Kuvio 1 esittää pitkittäisleikkauksen sylinterimäi-10 sestä säiliön rungosta ja sen päätyosasta;

Kuvio 2 on sivukuva spin-hitsauskoneesta;

Kuvio 3 on kaaviomainen leikkauskuva kuvion 2 koneesta otettuna pitkin linjaa A-A;

Kuvio 4 on pitkittäinen leikkauskuva koneen spin-15 hitsauspäästä;

Kuvio 5 on laajennettu kuva osasta spin-hitsauspää-tä esittäen säiliön rungon ja päätyosan kiinnitettynä siihen;

Kuvio 6 on sivukuva laitteesta säteittäisen puris-20 tavan paineen alullepanemiseksi, joka laite on asennettu spinhitsauspäähän;

Kuvio 7 kaaviomainen luonnos, joka esittää vaijerin, joka on otettu käyttöön koneen spin-hitsauspäässä päällekkäisyyden; 25 Kuvio 8 on graafinen esitys konejaksosta;

Kuvio 9 on kaaviomainen aika/nopeuskäyrä koneen pyöritysmoottorille;

Kuvio 10 on lohkokaavio, joka esittää ohjausjärjestelmän spin-hitsauskonetta varten; ja 30 Kuvio 11 on lohkokaavio, joka esittää ohjausjär jestelmän kuviossa 6 esitettyä laitetta varten.

Kuviossa 1 on esitetty säiliö, joka käsittää valetun, muovisen, sylinterimäisen rungon 1, joka on varustettu siihen kiinteästi kuuluvalla pohjalevyllä 2 sekä tulp-35 pamaisella sovitepääosalla, joka on valetun muovirenkaan 3 3 83940 muodossa, joka on sovitettu olemaan asennettavissa rungon avoimeen päähän. Rungon pohjalevyssä on joukko ulkoisia olakkeita 4, jotka kiinnittyvät kiinteisiin tappeihin, jotka on sijoitettu koneen puristusmäntään siten, että ne 5 estävät runkoa pyörimästä hitsauksen aikana. Renkaassa 3 on myös joukko ulkoisia olakkeita 5, jotka kiinnittyvät yhteen tai useampaan koneen pyörityspäässä olevaan voiman-siirtotappiin ja sillä tavoin tuottavat voimansiirron spin-hitsausprosessia varten. Osat, kuten kuviossa 1 on 10 esitetty, on selostettu tarkemmin hakijan samaan aikaan haettavassa GB-hakemusjulkaisussa 2 174 672.

Kuten kuviossa 2 on esitetty, on spin-hitsauskone tuettu kehykselle 6 ja sillä on vaihtovirtapääkäyttömoot-tori 7, joka käyttää pääkäyttöakselia 8 vaihteistetun no-15 peuden alennusyksikön 9, vetohihnan 90 ja pneumaattisen kytkimen 10 kautta. Kytkintä kaukokäytetään ohjelmoitavalla ohjausjärjestelmällä (kuviot 10, 11). Käsipyörää 11 voidaan käyttää käyttöakselin manuaaliseen pyörittämiseen asetuksen aikana. Myös jarru (ei esitetty) voi olla otettu 20 käyttöön. Syöttömekanismia 12, jolla esiasennetut säiliöt syötetään työasemalle, käytetään toisiokäyttöakselilta 13, jota itseään käytetään jaetussa liikkeessä akselilta 8 Geneva-mekanismin 14 kautta. Puristusmäntäyhdistelmä 15, jota myös käytetään akselilta 8, toimii säiliön työntämi-25 seksi työpaikalla kiinni spin-hitsauspäähän 16 ja irti siitä. Spin-hitsauspäätä käytetään servomoottorilla 17, jota ohjataan kytkinyksiköllä 18, joka kytketään pois akselilla 8.

Runko 1 ja rengas 3 esiasennetaan ennen hitsausta 30 ja syötetään koneelle syöttömekanismilla, joka on esitetty kuviossa 3. Esiasennetut säiliöt on jo käännetty kyljelleen ennen kuin ne syötetään koneelle, joten ne voivat vieriä alas syöttökourua 19. Portti 20, joka on esitetty vain kaaviomaisesti kuvioissa 2 ja 3, pysäyttää säiliöt 35 ennen kuin ne tavoittavat siirtotornin 21, joka on asen- 4 83940 nettu pyörimään epäsäännöllisesti toisiovetoakselilla 13. Veräjä on ajoitettu sekvenssissä koneen kanssa kytkinyksi-költä 18 ja se toimii, kun siirtotornin pyöriminen on pysähtynyt. Portti 20 liikkuu sivusuuntaan, kunnes siinä 5 oleva säiliö on asettunut linjaan torniohjäimien kanssa. Säiliö on silloin vapaa putoamaan painovoiman alaisena siirtotorniin. Portin 20 sivusuuntainen liike aiheuttaa sen, että portti häiritsee seuraavaa syöttökourussa 19 olevaa säiliötä estäen sitä putoamasta. Ennalta määrätyn 10 jakson jälkeen portti palautetaan alkuperäiseen asentoons-a, mikä sallii seuraavan säiliön pudota porttiin. Pneumaattista sylinteriä 200, jossa on solenoidiventtiili (ei esitetty), käytetään operoimaan porttia.

Siirtotornin 21 pyöriminen kuljettaa säiliöt syöt-15 töpisteestä työasemalle W ja sitten poistokouruun 25. Tässä esimerkissä siirtotornin keskeytetty liike tuotetaan Geneva-mekanismi11a 14. Siirtotorni käsittää parin levyjä 23, jotka on asennettu akselille 13 ja joilla on ympärys-pinnallaan osittain ympyrän muotoiset leikkaukset säiliöi-20 den tukemiseksi niiden kulkiessa sen päällä. Ulkopuoliset ohjaimet ja kisko estävät säiliöiden häiritsemisen tornin pyörimisen aikana.

Spin-hitsausprosessi suoritetaan työasemalla, joka on esitetty viitteellä W kuviossa 3. Työasemalla säiliötä 25 pidetään spin-hitsauspään, joka on esitetty kuvioissa 4 ja 5 ja puristusmäntäyhdistelmän 15 välissä.

Spin-hitsauspää käsittää matalan hitausmomentin omaavan mekanismin, jota käytetään matalan hitausmomentin omaavalla "harvinainen maa" -tyyppisellä harjattomalla ta-30 savirtaservomoottorilla 17 (rare earth brushless), kuten on esitetty kuviossa 4. Käyttövoima otetaan spin-hitsaus-pääakselille 26 hammastetun hihnan 27 kautta. Akselin 26, joka on vaakasuuntainen, toiseen päähän on asennettu etupyörä 37. Kevyestä metalliseoksesta oleva levy on pultat-35 tu suoraan akselin 26 vastakkaiseen päähän. Levyllä 28 on s 83940 sen näkyvillä olevaan pintaan työstettynä käyttötapit 29, jotka kiinnittyvät renkaaseen 3 ja yhdessä sen ulkoisten olakkeiden 5 kanssa aiheuttavat renkaan vetämisen pyörimisliikkeeseen. Kitkan pitämiseksi niin matalana kuin mah-5 dollista, on akseli 26 asennettu kahteen kuulalaakerin renkaaseen.

Puristusmännän liike, säiliön työntämiseksi spin-hitsauspäähän, saadaan aikaan ohjausnokalla 38 (kuvio 2), jota käytetään konejaksonopeudella akselilla 8. Tämä oh-10 jausnokkatoiminta siirretään puristusmännän liukukappa-leeseen vipuvarrella 51, joka on kääntyvä pisteessä 52, ja välinivelellä 50. Kynnet 151, jotka on sijoitettu puristusmännän etupintaan, kiinnittyvät olakkeisiin 4, jotta estetään runkoa 1 pyörimästä hitsauksen aikana.

15 Kun säiliö, joka on muodostettu asennetuista säi liön rungosta 1 ja päätyosasta 3, työnnetään puristusmän-täyhdistelmällä 15 kiinni spin-hitsauspäähän 16, kuten on esitetty kuvioissa 4 ja 5, tulee päätyosan 3 päätypinta kosketuksiin palautustenkaan 46 (kuvio 5) kanssa, joka 20 antaa akselin suunnassa myöten joukon kierrejousia 47, jotka on sijoitettu toisistaan erilleen kehämäisesti renkaan 46 ympäri. Rengas 46 pidetään asennossa, joka on esitetty kuviossa 5, hitsauksen aikana ja oikea päätypaine hitsausprosessia varten tuotetaan palautustenkaan kautta 25 kierrejousilla 47.

Säteittäinen paine kohdistetaan hitsausprosessin aikana hitsauslaitteen avulla, joka käsittää teräsvaijerin 39 silmukan, joka pidätetään ympyrän muotoisessa urassa 42 vaijerin pidätyssuojuksessa 45, joka on asennettu spin-30 hitsauspäähän. Kun kiristyslaite on vapautetussa tilassa, se muodostaa silmukan, jonka halkaisija on hieman suurempi kuin hitsattavan säiliön halkaisija. Kun mitään säiliötä ei pidetä paikoillaan hitsausta varten, liikkuu palau-tusjousi akselin suunnassa jousien 47 vaikutuksen alaise-35 na sulkien ympyrän muotoisen uran 42 ja pidättäen vaije- 6 83940 rin 39 siellä, kuten on esitetty kuviossa 4.

Kuten kuviossa 6 on esitetty, on vaijerin 39 yksi pää ankkuroitu kiinteästi pisteessä 40, kun taas toinen pää on kiinnitetty pneumaattiseen sylinteriin 41. Vaije-5 rin pidätyssuojukseen 45 on leikattu pieni vapaa-alue 43, jotta sallitaan vaijerin mennä ristiin kohdassa 43 vaijerin sisääntulo- ja ulostulopisteissä. Koneen toiminnan aikana asennetut säiliön runko ja päätyosa syötetään vaijerin pidätyssuojukseen ja vaijerin 39 silmukan läpi.

10 Käyttötapit 29 on sijoitettu, kuten alla kuvataan ja pneumaattinen sylinteri 41 toimii jännityksen kohdistamiseksi vaijeriin siten, että vaijerisilmukan halkaisija pienenee tuottaen sitä kautta halutun ulkoisen paineen runkoon 1, joka paine on tarpeen spin-hitsausprosessia varten. Hit-15 sauksen jälkeen pneumaattinen sylinteri 41 palautetaan alkuperäiseen asentoonsa, mikä vapauttaa ulkoisen paineen ja sallii säiliön työntämisen pois. Kun puristusmäntäyhdis-telmä 15 liikkuu takaisin, on palautusrengas 46 vapaa liikkumaan eteenpäin työntäen siten hitsatun säiliön ulos 20 vaijerin pidätyssuojuksesta ja sulkien rengasmaisen uran 42. Vaijerin päällekkäisyys on esitetty tarkemmin kuviossa 7.

Kaikille spin-hitsattaville osille tulee olemaan ensisijainen tai keskisuuri häiriösovitus, joka tapahtuu, 25 kun molemmat osat täyttävät tarkasti niiden suunnittelumi-tat. Johtuen vaihteluista osien koossa, normaalien muovi-valutoleranssien sisällä, voi häiriösovitus minkä tahansa kahden komponentin välillä erota merkittävästi ensisijaisesta arvosta. Häiriösovitusalue, joka voi johtaa onnistu-30 neisiin hitsauksiin kaupallisissa olosuhteissa, voi olla määritetty ulottumaan löysästä sovituksesta, jolla on halkaisi jahäiriö, joka on oleellisesti vähemmän kuin keskisuuri sovitus, tiukkaan sovitukseen, jolla on halkaisija-häiriö, joka on oleellisesti suurempi kuin keskisuuri so-35 vitus. Halkaisijahäiriön tarkat arvot "löysää", "keski- 7 83940 suurta" ja "tiukkaa" sovitusta varten tietenkin vaihtele-vat hitsattavina olevien osien luonteen mukaan.

Sellaisten osien tapauksessa, jotka on konstruoitu ja mitoitettu hakijan samaan aikaan haettavassa GB-hake-5 musjulkaisussa 2 174 672 kuvatulla tavalla, on ensisijai nen tai keskisuuri sovitus osien välillä noin 0,75 mm (ts. rungon 1 sisähalkaisija, kun se on vapautettu, on 0,75 mm vähemmän kuin renkaan 3 ulkohalkaisija vapautettuna). Tässä tapauksessa löysällä sovituksella voi olla noin 0,25 mm 10 halkaisijahäiriö ja tiukalla sovituksella voi olla noin 1,25 mm halkaisijahäiriö. Seurauksena näistä muuttuvista sovitusasteista päätyosan ja sivuseinän välillä voidaan kosketuspaine hitsattavien pintojen välillä, ilman säteit-täisen lisäpaineen kohdistamista, laskea alueelle välillä 15 0,02 N/mm2 ja 0,17 N/mm2.

Esimerkiksi yhdelle hitsausolosuhteiden ryhmälle, jotka on johdettu kokeista käyttäen polypropyleenirenkai-ta ja runkoja, on ideaalisen kosketuspaineen pintojen välillä hitsauksen aikana havaittu olevan noin 0,23 N/mm2. 20 On näytetty, että siteeratussa esimerkissä radiaalisen paineen, joka tarvitaan yllä pitämään kosketuspaine hit-sauspintojen välillä noin arvossa 0,23 N/mm2, täytyisi olla noin 0,25 N/mm2 löysän sovituksen tilannetta varten, jossa on 0,25 mm halkaisi jahäiriö ja noin 0,07 N/mm2 tiukan sovi-25 tuksen tilannetta varten, jossa on 1,25 mm halkaisijahäiriö. Tällaiset paineet mahdollistavat molempien sovitusää-riarvojen spin-hitsaamisen tyydyttävästi antamaan täysin yhdistynyt yhtenäinen liitos 0,21 sekunnin kokonaisajassa kierrosnopeudella 1 000 kierrosta minuutissa, missä 0,05 30 sekuntia tarvitaan kiihdyttämään päätyosa tarvittavaan nopeuteen ja 0,08 sekuntia tarvitaan järjestelmän elektromagneettiseen jarruttamiseen pysäytysasemaan. Tätä koko-naisaikaa voidaan vähentää valitsemalla suurempi kosketus-paine tai kasvattamalla moottorin nopeutta tai molemmilla. 35 Jotta kiristyslaitteilla kohdistetaan oikea säteit- 8 83940 täinen paine hitsauksen aikana, on tarpeen mitata häiriö-sovitus säiliön rungon ja päätykappaleen välillä. Kahden menetelmän on esitetty olevan hyödyllisiä ja ne selostetaan alla esimerkkeinä.

5 Ensimmäinen perustuu voimaan, joka tarvitaan pääty- osan asentamiseksi täysin säiliön sivuseinään ennen spin-hitsausta. On havaittu, että on olemassa oleellisesti lineaarinen riippuvuus häiriösovituksen ja asennuksen maksimivoiman välillä, jonka asennuksen aikana sivuseinä 10 saatetaan deformoitumaan elastisella tavalla johtuen hal-kaisijahäiriöstä päätyosan ja sivuseinän välillä, vaikkakin asennusvoimaprofiilin muotoon voidaan vaikuttaa säiliön ja päätyosan suunnittelulla. Asennusvoiman mittaus voi olla tehty esiasennuskoneessa, joka sovittaa renkaat 3 15 runkoihin 1 tai asennusasemalla, joka muodostaa yhtenäisen osan spinhitsauslaitetta.

Toinen menetelmä perustuu, spin-hitsauskoneessa itsessään, sen virran mittaukseen, jonka spin-hitsausservo-moottori tarvitsee tuottaakseen riittävän vääntömomentin 20 pyörittämään, alhaisella nopeudella, kuten 70 kierrosta minuutissa, päätyosaa sivuseinän sisässä, kun ne on täysin asennettu. Tämä on erityisesti sovelias menetelmä, koska on helppo ohjelmoida servomoottori pyörimään näin alhaisella nopeudella sanotun 0,10 sekuntia aivan hitsausjakson 25 alussa helpottamaan tulpassa olevien käyttöolakkeiden 5 kiinnittymistä vastaaviin spin-hitsauspäässä oleviin käyt-tötappeihin 29 ennen kiihdyttämistä paljon suuremmalle hitsausnopeudelle. Kiinnitysaika voidaan laajentaa lyhyen jakson, kuten 0,1 sekuntia, jonka ajan aikana vääntömo-30 mentti, joka tarvitaan päätyosan pyörittämiseksi hitaasti sivuseinän sisällä, voidaan mitata ja suhteuttaa halkaisi-jahäiriöön päätyosan ja sivuseinän välillä aikaisemmin määritellyn korrelaatiosuhteen avulla.

Kuviossa 1 esitetyille komponenteille, jotka liit-35 tyvät läheisesti niihin, jotka on esitetty GB-hakemusjul- 9 83940 kaisussa 2 174 672, virran, joka tarvitaan päätyosien pyörittämiseksi hitaasti sivuseinän sisällä, on esitetty vaihtelevan oleellisen lineaarisella tavalla päätyosan ja sivuseinän välisen halkaisijahäiriön mukana. Tämä suhde 5 voidaan tehdä jopa vielä ilmeisemmäksi, jos sivuseinään kohdistetaan säteittäinen paine mittauksen aikana. Siten sovitusaste, joka on olemassa säiliön rungon ja siihen hitsattavan päätyosan välillä, voidaan mitata, koska erilaiset sovitukset vaativat erilaiset virrat servomoottorin 10 käyttämiseksi alhaisella nopeudella.

Servovahvistimella synnytetään jännite, joka on analoginen moottorin virtaan nähden. Tämä mitattu jännite vastaanotetaan ohjausjärjestelmässä, missä sitä verrataan jännitteisiin, jotka on ennalta määrätty edustamaan eri-15 laisia sovitustyyppejä ts. löysää, keskisuurta ja tiukkaa sovitusta. Kukin erilaisista sovitustyypeistä edustaa käytännössä mahdollisten sovitusten koko aluekaistaa ulottuen hyvin löysästä sovituksesta hyvin tiukkaan sovitukseen. Järjestelmän herkkyys riippuu tällaisten kaistojen, jotka 20 ovat toisistaan erillään, lukumäärästä.

Ohjausjärjestelmä tulee myös identifioimaan ja johtamaan sellaisten asennettujen osien palauttamiseen, joissa häiriösovitus on joko liian löysä tai liian tiukka, niin että tyydyttävä hitsaus ei olisi mahdollinen vallit-25 sevien toimintaolosuhteiden alaisena.

Kun sovitustyyppi on identifioitu ohjausjärjestelmällä, lähetetään signaali koneen pneumaattiselle järjestelmälle, joka valitsee yhden useista solenoidiventtii-leistä, joilla kullakin on paine-esiasetuksensa, joka so-30 pii yhdelle sovitustyypille. Siksi tällä tavoin voidaan pneumaattisella sylinterillä 41 kohdistaa vaijeriin 39 oikea ulkoinen paine mille tahansa sovituksien alueelle päätyosien ja säiliörunkojen välillä. Tietenkään ei ole mitään rajoitusta sovitustyypeille, jotka voidaan identifi-35 oida tällä tavoin ja järjestelmä voi tuottaa suoran korre- ίο 83940 laation osien häiriösovituksen ja kohdistettavan sopivan, vastaavan säteittäisen paineen välillä.

Vaikka jännitteen mittausta on tässä esimerkissä käytetty välineenä vääntömomentin, jonka moottori syöttää 5 päätyosan pyörittämiseksi säiliörungon suhteen, vertaamiseksi häiriösovituksen kitkavoimaan, voitaisiin muita parametrejä, jotka liittyvät tähän vääntömomenttiin, mitata vaihtoehtoisesti esimerkiksi käytettävän moottorityypin mukaan. Siten ennalta määrätty vakio vääntömomentti voi-10 täisiin syöttää moottorilla ja mitata tuloksena saatava pyöritysnopeus.

Servomoottorin käyttöä hallitaan vahvistimella, jota voidaan ohjata ohjelmoitavalla logiikkaohjaimella tarvittavan aika-nopeusprofiilin tuottamiseksi moottorille 15 hitsausprosessin aikana. Moottorin 17 toiminta on tahdistettu konejaksoon kytkinyksiköltä 18. Hitsausprosessin alussa vahvistimelle syötetään energiaa ja moottoria pyöritetään alhaisella nopeudella lyhyen ajan, jotta mahdollistetaan levyn 28 käyttötappien 29 kiinnittyä renkaan 3 20 ulkoisiin olakkeisiin 5 ja puristusmännän kiinteiden kynsien 151 kiinnittyä säiliön pohjassa oleviin olakkeisiin 4. Sen jälkeen kun olake on kiinnitetty, mitataan virta, joka tarvitaan ajamaan servomoottoria ennalta määrätyllä alhaisella nopeudella, häiriösovituksen luokittelemiseksi 25 ja valitaan sopiva säteittäinen paine syötettäväksi kiris-tyslaitteella. Tämän jälkeen vahvistimen ulostulo nousee pengermäisesti siten, että moottori kiihdytetään nopeasti hitsausprosessinopeuteensa ja pidetään tällä nopeudella jakson, joka määrätään hitsattavana olevan tietyn säiliö-30 tyypin luonteella. Hitsausajan lopussa vahvistimen ener-giansyöttö lopetetaan ja moottori pysäytetään kitkalla, joka syntyy hitsaussaumassa. Moottorin pysäyttämistä voidaan myös avustaa jarruttamalla tai laskemalla nopeutta pienentämällä tehonsyöttöä pengermäisesti.

35 Kuvio 8 on graafinen esitys konejaksosta pääakselin il 83940 8 yhden pyörähdyksen ajan. Viivat AB ja HJ edustavat tornin liikettä yhden jaetun liikkeen läpi (esim. 90° toisio-akselista 13). Käyrät CD ja FG edustavat puristusmännän liikettä eteenpäin ja taaksepäin. Kuten voidaan nähdä, on 5 puristusmännän liike hieman päällekkäin tornin liikkeen kanssa. Jaksossa, joka on määritetty pisteiden D ja F välissä, on puristusmäntä paikallaan etuasennossaan ja tämän jakson aikana tapahtuu hitsaus. Jakson D-E aikana moottoria 17 käytetään alhaisella nopeudella, jotta mahdolliste-10 taan kiinteiden tappien 29 spin-hitsauslevyssä 28 sijoittua renkaan olakkeisiin 5 ja puristusmännän kynsien 151 sijoittua säiliön pohjassa oleviin olakkeisiin 4 ja jotta sallitaan sopivan säteittäisen paineen PW valitseminen. Pisteiden E ja F välissä moottori 17 kiihdytetään hitsaus-15 nopeuteen, pidetään hitsausnopeudessa hitsauksen tapahtumiseen tarvittavan jakson ajan ja pysäytetään joko hit-saussauman kitkalla tai jarrutusvälineillä aikaisempaan viitaten. Kuvio 9 on kaaviomainen aika(t)/nopeus(v)-käyrä moottorille 17 pisteiden D ja F välisen jakson aikana. 20 Kuviosta 9 nähdään, että moottori 17 pysäytetään ennen pistettä F. Jakso XY, jonka aikana hitsaus tapahtuu, voi olla vaihdeltu muodostettavana olevien säiliöiden luonteen mukaan.

Virtaa, jonka moottori 17 ottaa hitsausjakson XY 25 aikana, voidaan monitoroida ja verrata aikaisemmin määritettyyn arvoon. Jos hitsauksen moottoriin kohdistama kuorma on ennalta määrätyn tason alla, ei tyydyttävää hitsaus-saumaa tule muodostumaan. Monitoroimalla virtaa, jonka moottori ottaa hitsausjakson aikana, voidaan epätyydyttä-30 vät hitsaussaumat identifioida ja säiliö palauttaa.

Sopivasti jakso, joka on määritetty pisteiden D ja F väliin, voi olla luokkaa 0,4 sekuntia.

Vaikka pneumaattinen sylinteri 41 on kuvattu jännityksen kohdistamiseksi vaijeriin 39, jotta kohdistettai-35 siin sisäänpäin suunnattu säteittäinen paine seinään 1, i2 83940 voi sylinteri 41 haluttaessa olla korvattu solenoidilla tai servomoottorijärjestelmällä, joka on kytketty suoraan kaapeliin.

Vaikka vaijeri 39 kykenee kohdistamaan kapean sä-5 teittäisen painevanteen päätyseinään 1, se voi olla haluttaessa korvattu segmenttien renkaalla, joista renkaista kukin painetaan seinää 1 vasten esimerkiksi pneumaattisilla tai hydraulisilla välineillä.

Kuvio 10 esittää kaaviomaisesti toiminnallisen kes-10 kinäissuhteen laitteen eri osien välillä ja erityisesti ohjauskytkennät spin-hitsauskoneen ja ohjelmoitavan lo-giikkaohjaimen välillä.

Kuvio 11 on kaaviomainen esitys järjestelmästä sä-teittäisen paineen syöttämisen ohjaamiseksi ja esittää 15 erityisesti ohjauskytkennät elektronisen järjestelmän, joka mittaa parametrin, joka esittää häiriösovitusta, ohjelmoitavan logiikkaohjaimen ja kiristyslaitteen säätöjärjestelmän, joka säätää hitsauksen aikana kohdistettua sä-teittäistä painetta, välillä.

20 Kuvatut menetelmä ja laite ovat erityisesti sopivia sellaisten säiliöosien hitsaamiseksi, jotka on tehty kes-tomuovimateriaaleista, kuten polyetyleeni, polypropyleeni, sen sekapolymeerit tai polyamidit, kun ne ovat riittävän joustavassa muodossa antamaan periksi vaikuttavan, sisään-25 päin suunnatun säteittäisen voiman alla, jotta saavutetaan tarpeellinen häiriösovitus spin-hitsausta varten. Vaikka keksintö on kuvattu muodossa, jossa säteittäisesti ouristetaan sylinterimäistä seinää siinä olevaa tulppaa vasten, voidaan samat osien välisen häiriön säädöt peri-30 aatteessa saavuttaa levittämällä tulppaa sylinterimäisen seinän sisäosaa vasten.

Claims

13 83940

1. Spin-hitsauslaite kestomuoviosien (1, 3) vas-tak-kaisten pintojen hitsaamiseksi yhteen, osien ollessa 5 asen-nettu yhteen ennen hitsausta, laitteen käsittäessä spin-hitsauspään (16) yhden (3) osista pyörittämiseksi toisen suhteen ja servomoottorin (17) spin-hitsauspään (16) käyttämiseksi, tunnettu siitä, että servomoottori on alhaisen hitausmomentin omaava tasavirta-10 servomoottori ja että servomoottorin käyttöä hallitaan ohjelmoitavalla logiikkaohjaimella, joka on ohjelmoitu tuottamaan alussa pieninopeuksinen pyöritys voimansiirron oikean kiinnittymisen osiin varmistamiseksi, nopea kiihdytys hitsausprosessinopeudelle, prosessinopeuden ylläpi-15 täminen vaaditun jakson ajan ja lopuksi nopea hidastaminen ja moottorin pysäytys.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää painevälineet (39, 40, 41) säteittäisen paineen kohdistamiseksi selektiivisesti 20 osiin (1, 3) vastakkaisten pintojen alueella, sillä aikaa kun servomoottorin (17) prosessinopeus ylläpidetään, ja ohjausvälineet mittaamaan, alun pieninopeuksisen pyörityksen aikana, parametrin, joka on funktio häiriösovituksesta kahden hitsattavan osan välillä, vertaamaan parametrin mi-25 tattua arvoa ennalta määrättyihin arvoihin ja valitsemaan säteittäinen paine, joka kohdistetaan painevälineillä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että mitattu parametri on jännite, joka synnytetään servovahvistimella analogisena virtaan nähden, 30 jonka servomoottori (17) ottaa alun pieninopeuksisen pyö rityksen aikana.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että ohjelmoitava logiik-kaohjain on kytketty servomoottoriin (17) vahvistimen 35 kautta. i4 83940

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että ohjelmoitava logiikkaohjain on ohjelmoitu poistamaan vahvistimen energiansyöttö mainitun tarvittavan jakson lopussa siten, että servomoottoria hi- 5 dastetaan ja pysäytetään kitkavoimilla, jotka syntyvät hitsaussaumassa.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että se edelleen käsittää syöttömekanismin (12) esiasennettujen osien syöttämiseksi 10 peräkkäisesti laitteen työasemalle (W), ja puristusmäntä-yhdistelmän (15) osien liikuttamiseksi työasemalla kiinni spin-hitsauspäähän (16), jolloin syöttömekanismi ja puris-tusmäntäyhdistelmä ovat käytetyt ajastetussa suhteessa ensimmäiseltä moottorikäytetyltä akselilta (8) ja jolloin 15 käyttö servomoottorille (17) on ajoitettu kytkinyksiköllä (18), jota käytetään ensimmäiseltä akselilta (8). is 83940